自走式土質改良機技術資料 社団法人日本建設機械化協会 施工部会 建設副産物リサイクル委員会 平成 22 年 1 月 5 日
建設副産物リサイクル委員会自走式土質改良機技術資料 目次 1. 概要 1 2. 自走式土質改良機の特長 1 2.1 装置構成 1 2.2 特長 1 2.3 定置式プラントに対する優位性 2 2.4 混合装置による特徴比較表 3 3. 自走式土質改良機による施工 4 3.1 施工フロー 4 3.2 キャリブレーション 4 3.3 施工上の留意点 4 4. 主要機種の仕様と特長 5 5. 参考資料 1 : 適用用途標準 品質管理の目安など 8 6. 参考資料 2 : 稼働事例 1 3 参考 ( 引用 ) 文献 日本建設機械要覧 2 0 0 7 ( 社 ) 日本建設機械化協会 石灰安定処理工法日本石灰協会
1. 概要 国土交通省によると工事現場外に搬出された建設発生土は全国で約 1 億 9,500 万 m 3 ( 平成 17 年度 ) あり この内工事間で利用されたのが排出量の約 30% である また工事に使用する土砂の建設発生土利用率は 62.9% と 建設リサイクル推進計画 2002( 国土交通省 ) における平成 1 7 年度目標値 75% に対して未達となっており 他の建設副産物がいずれも目標を達成している中 再利用の促進が求められている 発生土の利用においては用途に応じた品質を確保することが重要で 建設発生土利用技術マニュアル ( 土木研究所編著 ) に詳細が解説されている 土質改良機は石灰やセメント等の固化材を用いて土を所定の品質に改良するための機械であり 地盤改良 発生土改良 汚染土壌改良等の目的に用いられ 原料土 ( 改良前の土 ) の発生場所 発生量 処理施設までの搬送等の条件に応じて種類を使い分け 主に自走式 移動式 定置式 ( プラント ) 油圧ショベルなどのアタッチメントなどがある ここでは定置式プラント相当の改良品質が得られ かつ機動性が高いことから近年採用事例が増えてきている自走式土質改良機について特徴 主なメーカの機種 施工上の留意点 実績例などを取りまとめる 2. 自走式土質改良機の特徴 2.1 装置構成自走式は原料土を現地改良する場合に用いられ プラントが建設できない狭隘地や堤防等の長手方向への長距離移動が必要な場合でも現地施工が可能である 構造は走行装置部分と作業装置部分とに分けられ 自走はクローラ形式で行うものが多い 作業装置部分は工程の順に 1 ホッパ装置 ( 原料土供給装置 ) 2 固化材貯留装置 供給装置 3 処理装置 ( 混合装置 ) 4 排出装置で構成されており この他にアフタカッタ 篩分機 ( ほぐしと選別 ) 固化材投入用クレーン 記録装置等が必要に応じて装備される 作業装置および走行装置ともに油圧駆動が主流である 2.2 特長 1 原料土の整形作業や固化剤散布作業を必要とせず 施工前のキャリブレーション ( 原料土および固化材の供給量較正作業 ) を実施した後は連続処理が可能 2 原料土量の増減に比例した固化材の供給量を制御できる 3 定置式プラントと同程度の安定した改良品質が得られる - 1 -
4 原料土や固化材の量を確認できるので施工管理を行いやすい 5 固化材は機械に搭載した貯留タンクから直接混合機に供給されるので飛散の懸念が少ない 6 自走式なので設置 撤収作業が簡便である 2.3 定置式プラントに対する優位性定置式プラントは原料土 改良土のストックヤードとしても機能させるため立地条件に制約が大きく 発生場所および利用場所との間の運搬距離が問題となりやすい 自走式の場合は機動性を活かして現場の近くまたは現場内でも簡易に設置 撤去が可能であり かつ定置式プラントなみの改良品質を得ることができる 定置式プラントでの改良土生産 プラント設置には制約が多く 現場近くに設置でき ない 現場 現場 運搬 定置式プラント 運搬距離長 自走式土質改良機による改良土生産 現場 運搬距離短 現場自走式土質改良機現場 現場の近くに設置しやすい また複数の現場に対してストックヤードを 設けて そこに設置して改良土を生産することも可能 現場 場内小運搬 自走式土質改良機 規模が大きい現場の場合は現場内設置も可能 - 2 -
2.4 混合装置による特徴比較表 表 2-1 混合装置による特徴比較 混合装置 バックホウ スタビライザ 自走式土質改良機 施工概要 対象地盤に固化材を散布し バックホウにより混合する 均一な混合を行うために入念な施工が求められる 対象地盤に固化材を散布し 地盤上を走行しながら装備した混合機で攪拌する 固化材貯留装置を装備しており 原料土ホッパに投入した材料と固化材を設定した配合比率で連続的に混合し ベルトコンベヤで排出する 作業工程 原料土の整形作業 固化材の散布作業及び混合作業が必要 原料土の整形作業 固化材の散布作業及び混合作業が必要 原料土の整形作業 固化材の散布作業が不要 掘削した土砂を連続的に混合することができる 小規模現場に適する 大規模 ~ 小規模まで対応可 但し機械が走行稼動でき 大規模 ~ 小規模まで対応可 ( 積込み用バックホウ 固化材置 工事規模 る広さを確保でき場が確保できるこること と ) 現場が狭小な場 合は 適切な場所に 作業ヤードを確保す ることで対応可能 粉じん 固化材散布時 混固化材散布時 混周囲に対する粉じん合作業時に発生 合作業時に発生 影響度は少ない 混合精度 ( 固化材供給制御あり ) 固化材の空袋管理 固化材の空袋管理 空袋管理以外にモニ 施工管理 および改良目的に応じた管理項目に および改良目的に応じた管理項目に タによる管理を行える よる よる 汎用性に優れてい 実績豊富 機動性 混合性能お る 混合装置付き よび粉じんの発生し 備 考 バケットも採用さ にくさなどから使用 れている 実績が増加してい る - 3 -
自走式土質改良機搬走式土質改良機撤走式土質改良機搬出良土搬3.1 施工フロー 3. 自走式土質改良機による施工 自走式土質改良機の標準的な施工フローは以下の通りである 入自走式土料質土改搬良機設置原入キャリブ化レ材ー投ション固入原料質土改投入土良改出自去自3.2 キャリブレーションキャリブレーションは 固化材と原料土に対して行われる 固化材や原料土について 機械の測定値と実測値を比較し 整合するように調整する作業である 機械を設置した際 あるいは固化材や原料土が変化した際などに行われる 3.3 施工上の留意点 1 設置にあたっては 自走式土質改良機本体 固化材 バックホウのスペースが必要である 2 所定サイズ以上の石や礫は 事前に除去することが必要である 3 自走式土質改良機は固化材を取り扱うので 日々の稼動後に十分な清掃 メンテナンスが必要である 4 作業量 固化材添加量や種類は 原料土や固化材によって大きく変わるので注意が必要である 5 固化材の取り扱いに当たっては 固化材メーカからの取り扱い注意事項 法令事項に従うこと 6 固化材の取り扱いに当たっては 小型移動式クレーン運転技能講習修了証 玉掛け技能講習修了証の取得が必要である 7 自走式土質改良機のオペレータは 車輌系建設機械運転技能講習の修了証を取得した者であることが望ましい - 4 -
ジン4. 主要機種の仕様と特長 4.1 BZ210-1( コマツ ) コマツ BZ210-1 メーカコマツ混合方式 混全長 mm 13,210 最大 m 3 150 型式 BZ210-1 最大許容塊 mm 200 外観 混合機内部 運転質量 kg 20,500 添加材ホッハ 容量 m 3 3.0 走最 mm 3 0 m 3.2 全 mm 2, 50 ー mm 500 合機主要寸法全 mm, 00 3,1 0 k 行部ソイルカッタ +3 軸ロータリハンマ + アフタカッタ ン コマツ 102-2- k m 10 1, 50 エ容量 タン 2 0 タン 00 容 5. 3 ーン m 2. 3 1. 1.05 3.5 ーンフ ー 長 m 2.. 0 混合メカニズヘ 機械特長混合機にはサイルカッタ 3 大型ロータリデンマ アフタカッタを採用し 広 囲にわたる建設発生土を改良できる 混合モードは 4 (G モード H モード M モード L モード ) に切り えられ 分 土質に 適な混合性能を発 する - 5 -
エンジ容量 タン 1 3 ン4.2 SR-G2000( 日立建機 ) 日立建機 SR- G2000 メーカ 機混合方式 2 軸ハ ル 型式 - 2000 最大許容塊 mm 150 混外観混合機内部運転質量 kg 1, 00 添加材ホッハ 容量 m 3 3.0 主全長 mm 12,500 最大 m 3 135 要寸法mm,355 3, 5 k 5 走全 mm 2, 0 ー mm 500 最 mm 300 m 5.3 2.0 全 合機行部 - B 1 タン 230 k m 1, 50 容. ーン m 2. 1. 1.2 3.0 ーンフ ー 長 m 2. 5. 混合メカニズヘ 機械特長 2 に配置されたパドルがお いに き せながら混合 搬送できる 2 パドルプキサ方 式を採用し 混合時間を確保することで十分な混合ができる - 6 -
ジン4.3 MR126( キャタピラージャパン ) キャタヒ ラーシラーシ ャハャハ ン MR126 メーカ タ - ハ ン混合方式 軸 混合 型式 12 最大許容塊 mm 100 混外観混合機内部運転質量 kg 2,000 添加材ホッハ 容量 m 3 3.0 主全長 mm 12, 00 最大 m 3 120 要寸法mm, 0 3,150 k 3 走全 mm 2, 0 ー mm 00 最 mm 50 m 3.0 全 合機行部ン 312 B- 2- k m 1 0 1, 00 エ容量 タン 310 タン 500 容.2 ーン m 2. 3 1. 1.03 3.5 ーンフ ー 長 m 2.5. 混合メカニズヘ 機械特長土砂の流れに対し 攪拌 を直 に 配置した 自構造を採用 移動 せん 切削と なった混合方式の み合わせで 土質をはじめ 々な土質に対して の混合性能を発 する それ れの 転 度を順に高 で運転させるメカニズヘにより 率のよい攪拌 混合が可能 - 7 -
参考資料 1 適用用途標準 土質条件による固化材選定の目安 改良土の用途別品質管理の目安 をそれ れ表 - 1 表 - 2 表 - 3 に す ( 出 表 - 1 発生土利用 準について 平成 1 年 月 10 日付国 技 112 国 309 表 - 2 表 - 3 団法人土木研究センター 発生土利用促進のための改良工法マニュアル ) - 8 -
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石灰系固化材生石灰土質分類 性状 混合 改良 効果 材 改良材普通ポルトランドセメントセメント系固化材高炉セメント 材料 良 - 11 -
改良 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1-12 -
参考資料 稼動事例 コマゼ - 13 -
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稼動事例 日立建機 - 16 -
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稼動事例 キャタヌラーグャパン MR126 施工事例 施工年月 工事 施工目的 平成 16 年 6 月広 ジヘジヘ建設資材砂利プラントから発生した ケーキを改良し 立材として利用 処理土量 / 日 200~300m 3 施工年月 平成 17 年 5 月 工事 能 工事 施工目的 地 を切土運搬し 改良後 土材として利用 処理土量 / 日 500~1,000m 3 施工年月 工事 施工目的 平成 17 年 7 月 高 BL 周 保全のため 中性固化材を用いた現場内リサイクル 処理土量 / 日 300m 3 施工年月 平成 17 年 10 月 工事 上下 の 削土壌改良 施工目的 上下 工事発生土を改良し リサイクル材として利用 処理土量 / 日 300m 3 施工年月 工事 施工目的 平成 18 年 1 月 大 稼動 下流 掘削 内の建設発生土を改良 処理土量 / 日 150~300m 3-24 -